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這條高鐵為啥被稱為“地鐵式”高鐵

  鄭渝高鐵小三峽隧道輔助坑道鑿岩臺車施工。(攝于2017年5月18日)成都鐵路局供圖

  6月13日,“大美重慶·乘鄭渝高鐵逛長江國家文化公園”大型主題採訪報道活動在重慶啟動,意味著鄭渝高鐵這條串聯起成渝地區雙城經濟圈和中原城市群的大動脈全線通車在即。即日起,本報推出“關注鄭渝高鐵”係列報道,帶你了解鄭渝高鐵背後的故事。

  鄭渝高鐵豫鄂省界至萬州段線路總長約470公里

  該段正線共設橋梁98座,長120.5公里;隧道60座,長336.9公里,橋隧總長457.4公里,橋隧比重97%,這其中長度超過10公里以上的隧道有11座,跨度超過150米的橋梁達13座,特殊路基工點57處,工程規模相當浩大

  重慶境內萬州到巫山段,隧道佔比高達92%,橋隧總長佔線路總長的比例約98%

  “地鐵式”高鐵!

  鄭渝高鐵襄陽到萬州段在業界有這樣一種比喻。

  為啥這樣説?這段線路中,橋梁和隧道的佔比(橋隧比)超過90%,萬州到巫山段更達到全國罕見的98%。大多數時間,列車都在隧洞內通行,與城市地鐵相倣。

  眾所周知,橋梁和隧道的建設難度很大。鄭萬段為啥要修建如此多的橋梁和隧道?這條鐵路從規劃、勘測、設計到施工,經歷了哪些艱難曲折,背後有哪些不為人知的故事?重慶日報記者就此進行了探訪。

  一條“姍姍來遲”的鐵路

  鄭渝高鐵包括鄭萬和渝萬(已通車)兩段。在鄭渝高鐵鄭州到萬州段通車前,重慶北上至北京的鐵路通道有寶成、西成、襄渝等可供選擇。但打開地圖,我們不難發現,鄭渝高鐵鄭萬段線路最順直,它是重慶北向最快捷的鐵路通道,同時也是沿線經過經濟據點和旅遊景點最多的線路。

  如此順直且經濟帶動能力強的鐵路,為何“姍姍來遲”?

  “以前國家財力不足,技術能力也有限,遇到大山大水阻隔,只能盡量迂回繞行。”中鐵二院重慶勘察設計研究院有限責任公司(以下簡稱中鐵二院重慶公司)副總工程師、鄭渝高鐵常務副總設計師肖強道出原委。

  他舉例説,上世紀五六十年代,國家在規劃建設襄渝鐵路時,中鐵二院就大范圍研究了川豫鐵路的各種走向方案,其中方案之一就是選擇萬州至襄陽段的線路走向。

  “不過,當時老一輩的鐵路先驅們勘察後發現,修建難度太大了。以當時的技術能力,根本無法制服沿線特殊的地形地質。”肖強説,因建設難度太大,最終襄渝線全線走向為經湖北襄陽、十堰,陜西安康,再經四川達州、廣安後至重慶,線路繞了一個半圓形。

  襄陽至萬州段,建設難度到底有多大?

  襄陽至萬州段先後經歷了南襄盆地、大巴山山脈、四川盆地三種地貌,跨越了漢江、神農溪、大寧河、梅溪河、湯溪河、彭溪河等多條長江一級支流,沿線山高谷深,峽谷眾多,地形起伏大、環境敏感區多,地層岩性和地質構造復雜,岩溶及岩溶水、危岩落石、滑坡、岩堆、採空區等不良地質廣泛分布。線路經過三峽庫區,多處跨長江支溝,受長江水位落差影響,岸坡失穩現象嚴重。

  數據顯示,鄭渝高鐵豫鄂省界至萬州段線路總長約470公里。該段正線共設橋梁98座,長120.5公里;隧道60座,長336.9公里,橋隧總長457.4公里,橋隧比重97%,這其中長度超過10公里以上的隧道有11座,跨度超過150米的橋梁達13座,特殊路基工點57處,工程規模相當浩大。重慶境內萬州到巫山段,隧道佔比高達92%,橋隧總長佔線路總長的比例約98%。

  98%的橋隧比是個啥概念?肖強解釋説,100公里的高鐵線路,只有2公里的路基。這2公里的路基也基本分布在與車站相連接的區域,也就是説有的車站是修建在橋梁上的。

  在這樣的環境條件下建高鐵,不要説施工,即便是勘察設計,也是困難重重。2010年啟動前期規劃研究的時候,那時還沒有智能手機,沒有導航地圖,在山裏面勘察基本只能靠走。設計人員通過識別地圖上的等高線,借助羊腸小道尋找橋梁和隧道的選址位置,路途上遇到毒蛇擋道和蚊蟲叮咬是家常便飯。

  正是因為襄陽至萬州段建設難度太大,這段鐵路的建設工期長達6年,遠遠長于鄰近的其他路段。

  3個走向、10多套線路方案比對

  鄭渝高鐵鄭州至萬州段全長約818公里,但前期研究的線路走向方案卻長達8000多公里。其中萬州至巫山段設計選線先後經歷了幾十次踏勘、選線、評審、改線,才最終確定了最合理、最可行的方案。

  為啥要做這麼多“無用功”?

  據參與線路設計的人員透露,當初設計了東、中、西三個係列走向,涉及十幾套線路方案。“地質條件太復雜,環境敏感區分布多,必須優中選優,特別是線路走向是重大決策,必須要把研究論證工作做深做細做扎實。”

  這十幾套線路方案中,西線方案有兩條線路,中線方案有五條線路,東線有經襄陽等六條線路。

  一番比對後,只剩下東線的鄭州—襄陽—巫山—萬州,和中線的鄭州—十堰—巫溪—萬州兩條線路方案。二選一時,專家也犯了難。有人説,中線的鄭州—十堰—巫溪—萬州線路,線路較為順直,投資略省。但更多的人支援東線的鄭州—襄陽—巫山—萬州線路,給出的理由也更加堅實有力——

  首先,這條線路的兩端,不僅連接重慶和鄭州兩大國家中心城市,沿線區域還涵蓋渝鄂豫三地12個地級市(區、縣、州),聯通渝東北三峽庫區城鎮群、鄂西北和豫西南地區。沿線千萬人口和接近千萬人口的城市有鄭州市、南陽市、重慶市;500萬人口的城市有許昌市、平頂山市、襄陽市;百萬人口的城市有宜昌市、萬州區;50萬人口的城市有巫山縣、奉節縣、雲陽縣。換句話説,南北兩端城市密集、人口眾多,經濟發達。

  其次,旅遊資源豐富,沿線分布有萬州青龍瀑布、天生城遺址,奉節的夔門、白帝城、天坑地縫,巫山的大小三峽,興山的昭君村古漢文化遊覽區,神農架林區,保康的湯池峽溫泉、五道峽風光,襄陽古隆中,以及黃河風景區、少林寺、石人山、西峽、內鄉縣衙等旅遊景點。對于重慶來講,這條線路深入到了三峽庫區,串聯起了獨具特色的三峽旅遊資源。走這條線路,更利于開展“高鐵遊”。

  第三,從高鐵路網空白來看,這條線路覆蓋了襄陽到萬州段400多公里的鐵路空白,可以結束這些區域沒有高鐵的歷史,對提升區域交通出行能力的效果更明顯。這對帶動長江沿線經濟社會發展,激活沿線地區的人流、物流、資訊流提供了新動力。

  同時,沿線經濟據點多,礦冶、化工、機械制造、紡織、建材、能源、汽車、光電、食品加工等工業體係發達,如果走這條線路,對沿線産業的提檔升級也將起到很好的促進作用。

  多番比較,最終,鄭州—襄陽—巫山—萬州的走向被確立。

  為何選擇350公里時速

  確定了線路後,選擇哪一檔時速,也有不同的意見。當時的中國高鐵,主要有250公里和350公里兩種時速標準。

  主張時速250公里的專家認為:西部地區相對落後,且鄭渝高鐵襄陽至萬州段地質條件復雜,投資大,沿線客流量少、鐵路回報收益差,選擇時速250公里的高鐵更適合西部地區出行。

  主張時速350公里的專家認為:交通一直是制約西部地區經濟發展的主要因素,東部地區高鐵網已經四通八達,時速350公里可以進一步縮短與東部的時空距離。而當時的重慶,還沒有一條時速350公里的高鐵。

  爭議不下,只能用數據説話。

  肖強和他的團隊結合相鄰鐵路技術標準,從高鐵與周邊路網適應性、客運量對比、列車開行方案、運作時間、工程投資、經濟效益、能耗、列車運作工況等多個方面,對兩種設計速度進行全面的論證分析,得出的結論是:時速350公里高鐵整套技術在當時已經成熟,由于都是在大山裏面,工程以隧道為主,時速350公里較時速250公里增加的投資有限,但帶來的運輸品質卻是極大的提升。特別是前期規劃研究和勘察設計應具備適度超前的思維,要用發展的眼光去分析判斷,不能為將來留下遺憾,選擇時速350公里的高鐵技術標準更合理、科學。

  同時,專家們認為:鄭萬段在襄陽與漢十高鐵相接,350公里的時速可提高西南至華東的旅客運輸品質,縮短重慶東向至武漢、南京、上海方向的運輸時間,彌補現有滬漢蓉通道中的宜萬段標準低的問題,為推動長江經濟帶發展提供重要基礎設施支撐。

  此外,河南南陽、平頂山以及武漢、西安、合肥、濟南等周邊城市將形成“兩小時經濟圈”,350公里時速更利于推動沿線人流、物流、資訊流等集聚。

  就這樣,鄭渝高鐵鄭州到萬州段最終確立了350公里的時速標準。

  鄭渝高鐵鄭萬段,也由此成為我國復雜艱險山區地段修建的第一條橋隧比重超過90%、最高設計時速350公里的高速鐵路。

  這些大橋為啥“一跨到底”

  巫山小三峽入河口,一座彩虹狀的橙色拱橋,橫臥在百米高的陡峭山崖間,頗具“一橋飛架南北,天塹變通途”的宏偉氣勢。如今,這座鄭渝高鐵巫山大寧河大橋,已經成為巫山小三峽景區的靚麗景觀。

  該橋一端連接著鄭渝高鐵小三峽隧道,一端連著鄭渝高鐵巫山車站,有近300米長,為國內350公里/小時高速鐵路最大跨度無砟軌道中承式拱橋。

  大寧河特大橋之所以設計成中承式拱橋,沒有設計成常見的斜拉橋和剛構橋,其中一個重要原因就是:可以最大限度減少大橋施工對小三峽水體、山體的破壞,最大程度保護沿線生態環境。

  據中鐵二院重慶公司橋梁處副總工程師雷敏介紹,大寧河大橋地處V字形河谷,山高水深,地質條件較差。小三峽隧道端無法開挖施工通道,且無法利用小三峽隧道作為大寧河雙線大橋施工通道,所以結合地形、環保要求,研究了多種橋型方案。經過對比,他們最終選擇了對環境更友好、施工更安全的中承式拱橋方案。

  鄭渝高鐵萬州到巫山段,線路沿著長江北岸布設,其生態環境可用8個字形容:敏感、脆弱、原始、獨特。沿線周邊分布有近百處環境敏感區,包括自然保護區33處、風景名勝區9處、森林公園15處、濕地公園1處、水源保護區25處,還有文物古跡、國家重點保護動植物等。

  因此,沿線橋梁像大寧河大橋這樣“一跨到底”的不是個別現象,梅溪河、湯溪河大橋都是避開水中設墩。

  “萬州到巫山段線路毗鄰長江,在勘察設計過程中非常重視環境保護。如隧道工程穿越的山體盡可能遠離長江水域,對洞碴集中堆放並採取綠化復墾措施;橋梁工程採取加大跨度的方式跨過水體,減少水中設置橋墩對水體和水中魚類的影響;路基工程盡量減少高填深挖,讓鐵路周邊的自然環境最大限度保持原貌;通過以上措施,使鐵路工程與周邊自然環境協調、融合。”肖強説。

編輯: 陶玉蓮
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